李凱，張文，盧騰，王娜

（運(yùn)城職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 運(yùn)城 044000）

引言

隨著全球汽車保有量的增加和工業(yè)的發(fā)展，汽車的廢氣污染也愈發(fā)嚴(yán)重，因此汽車的排放標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)格，節(jié)能減排是現(xiàn)代汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。新能源車因其較好的環(huán)保性能和政策的支持，得到了很好的發(fā)展，但因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)布局和基礎(chǔ)設(shè)施及消費(fèi)者用車?yán)砟畹脑?，新能源車的市?chǎng)保有量不是很大。就目前汽車市場(chǎng)來(lái)談，如何減少燃油車的廢氣污染成了各大汽車廠商所研究的內(nèi)容。在汽車生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，有效的方法是：減少?gòu)U氣中污染物的含量如EGR技術(shù)和曲軸箱通風(fēng)技術(shù)，提升三元催化器的效率，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率等。在曲軸箱通風(fēng)技術(shù)中，有PCV技術(shù)、油氣分離器技術(shù)（旋風(fēng)式、迷宮式、彌散分離式）兩種。PCV技術(shù)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，所以在經(jīng)濟(jì)型汽車上應(yīng)用較多。本文主要以PCV技術(shù)為研究對(duì)象，探討它的工作原理和維護(hù)方法。

1 PCV系統(tǒng)的作用

1.1 調(diào)節(jié)曲軸箱的壓力

現(xiàn)在汽車的設(shè)計(jì)中，為了滿足整車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的要求，在未超出燃油爆燃?jí)毫Φ那疤嵯?，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比在設(shè)計(jì)中盡量增大，以此來(lái)提升發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。比如馬自達(dá)的創(chuàng)馳藍(lán)天技術(shù)，就把壓縮比提升到14，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的材質(zhì)和設(shè)計(jì)有了更高的要求，從而提升整車的性能。一般而言，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比在 9～12之間，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比在14～22之間。壓縮比的增大，導(dǎo)致了氣缸壓力的增大。因此在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，雖有活塞環(huán)和氣缸壁的密封，還會(huì)有少許未完全燃燒的混合氣下竄到曲軸箱里面。發(fā)動(dòng)機(jī)工況的不同，下竄的廢氣量也有所不同。

曲軸箱里面的壓力隨著下竄混合氣量的增加而壓力升高，若不及時(shí)的排出廢氣，曲軸箱壓力的升高會(huì)造成其前油封、后油封及油底殼密封墊的滲油現(xiàn)象，甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的污染和機(jī)油的缺失，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。PCV系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工況下，都能夠自主地調(diào)節(jié)曲軸箱的壓力，避免出現(xiàn)因壓力過(guò)高，密封圈滲油現(xiàn)象的發(fā)生，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 避免機(jī)油變質(zhì)，延長(zhǎng)換油周期

潤(rùn)滑系統(tǒng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的五大系統(tǒng)之一，它的作用是非常重要的，保證發(fā)動(dòng)機(jī)各機(jī)件在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的潤(rùn)滑和清潔是它最重要的職能。在汽車保養(yǎng)維護(hù)作業(yè)中，一級(jí)維護(hù)的頻次是很高的，機(jī)油的選用就十分重要了。本著經(jīng)濟(jì)原則，自然吸氣的發(fā)動(dòng)機(jī)一般建議選用普通的礦物油，渦輪增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)建議選用高品質(zhì)的全合成機(jī)油，機(jī)油的粘度越小，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和整車動(dòng)力性表現(xiàn)方面就越好。一級(jí)維護(hù)的作業(yè)周期會(huì)根據(jù)所使用機(jī)油的性能來(lái)區(qū)別，礦物質(zhì)機(jī)油一般是在7500KM或半年，全合成機(jī)油一般是在10000KM或一年。機(jī)油在使用過(guò)程中，一些因素也影響著它的性能，比如氣缸里的竄氣，從而影響換油周期。

在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，下竄到曲軸箱里面的廢氣，因?yàn)槎际俏赐耆紵幕旌蠚猓珻O和 SO2的含量很高，會(huì)造成機(jī)油的稀釋和變質(zhì)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常潤(rùn)滑，減少使用壽命和降低整車性能，縮短換油周期，增大車主的養(yǎng)車成本。PCV系統(tǒng)的應(yīng)用，使得新鮮的空氣能夠進(jìn)入到曲軸箱里面，凈化廢氣并加以循環(huán)，減輕有害氣體對(duì)機(jī)油的影響，為發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供基本的保障。

2 PCV系統(tǒng)原理

2.1 氣流的循環(huán)

發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，因?yàn)檫M(jìn)氣管中負(fù)壓的存在，所以經(jīng)過(guò)空氣濾清器過(guò)濾的新鮮空氣經(jīng)過(guò)通風(fēng)管會(huì)被吸入到氣缸蓋，進(jìn)入氣門室，然后在氣體壓力和渦流的作用下通過(guò)潤(rùn)滑油道進(jìn)行至曲軸箱，和下竄的廢氣進(jìn)行混合，凈化曲軸箱里的廢氣。

經(jīng)新鮮空氣凈化，重新混合后的廢氣，因具有一定的壓力，會(huì)通過(guò)潤(rùn)滑油道上行至氣缸蓋氣門室，在出氣管處被PCV閥節(jié)流，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的工況不同，以一定的流量進(jìn)入到進(jìn)氣總管，重新到氣缸進(jìn)行再次的燃燒。

2.2 氣體流量的控制

在曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)中，廢氣量進(jìn)入進(jìn)氣管再次導(dǎo)入氣缸燃燒是最終的方式。通過(guò)新鮮空氣和廢氣不斷地循環(huán)控制，來(lái)調(diào)節(jié)曲軸箱里的壓力，使之處于正常的工作狀態(tài)。在整個(gè)的循環(huán)中，核心工作是廢氣導(dǎo)入進(jìn)氣管流量的控制，不同的進(jìn)氣量會(huì)影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的整體工況。

在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速或低速工況的時(shí)候，進(jìn)氣管里的負(fù)壓較大，空氣流量較低，整個(gè)的進(jìn)氣量是很小的。如果此時(shí)廢氣流量較大，會(huì)造成混合氣過(guò)稀，怠速不穩(wěn)，發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)的狀況出現(xiàn)，影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，在這一工況下，廢氣流量的要求是比較小的。在發(fā)動(dòng)機(jī)處于高速工況下時(shí)，進(jìn)氣管里的負(fù)壓較小，空氣流量大，整個(gè)的進(jìn)氣量較大，工況是比較穩(wěn)定的，因此應(yīng)加大廢氣流量，加快曲軸箱里的通風(fēng)。

2.3 PCV閥的介紹

在整個(gè)的流量控制中，PCV閥是核心部件。它的工作狀態(tài)決定了廢氣流量的大小，從而影響整個(gè)曲軸箱的通風(fēng)換氣問(wèn)題。PCV閥是個(gè)單向計(jì)量閥，如圖1所示。

圖1 PCV閥的結(jié)構(gòu)圖

它的開度取決于節(jié)氣門后方真空度的大小，取決于進(jìn)氣管和曲軸箱的壓力差。發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同的工況時(shí)，它的動(dòng)作是不一樣的，如圖2所示。

圖2 PCV閥在不同工況下的狀態(tài)

在低速工況下，節(jié)氣門打開的角度較小，真空度較大，進(jìn)氣管里氣體壓力小，曲軸箱里廢氣量小，壓力也小，進(jìn)氣管和曲軸箱的壓力差較小，因此PCV閥的開度小，進(jìn)入到進(jìn)氣管的廢氣量少，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。在高速工況下，節(jié)氣門打開的角度大，真空度降低，進(jìn)氣管里氣體壓力大，曲軸箱里廢氣量大，壓力也大，因此PCV閥的開度大，廢氣流量大，加快曲軸箱的通風(fēng)換氣，廢氣被吸入氣缸，進(jìn)行再次的燃燒。總的來(lái)說(shuō)，PCV閥在發(fā)動(dòng)機(jī)處于不同的工況時(shí)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，當(dāng)曲軸箱里的壓力與進(jìn)氣管里的壓力差達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，閥門開啟，適時(shí)適量地將曲軸箱里的廢氣導(dǎo)入進(jìn)氣管中，再次燃燒，進(jìn)而來(lái)調(diào)節(jié)曲軸箱里的壓力。

3 PCV系統(tǒng)的檢查與維護(hù)

3.1 PCV系統(tǒng)的檢查

在EFI燃油噴射系統(tǒng)控制中，混合氣的濃度是非常重要的，空燃比被控制在 14.7：1，如若空燃比的比例不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的工況異常。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，積碳的產(chǎn)生是不可避免的，而當(dāng)PCV閥被卡滯，處于常開狀態(tài)下。在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或低速運(yùn)行時(shí)，曲軸箱的壓力小于進(jìn)氣管壓力，進(jìn)氣管的空氣會(huì)通過(guò)PCV閥，進(jìn)入到曲軸箱，造成發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣不足或進(jìn)氣不穩(wěn)，空燃比失調(diào)，發(fā)動(dòng)機(jī)性能降低，啟動(dòng)困難、怠速不穩(wěn)。若PCV閥一直處于關(guān)閉狀態(tài)，則曲軸箱的廢氣不能及時(shí)排出，會(huì)造成曲軸箱壓力過(guò)大和機(jī)油變質(zhì)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

一般來(lái)說(shuō)，PCV的檢查作業(yè)按照下述方法進(jìn)行：發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速狀態(tài)下，在空氣濾清器的后方，拆下通風(fēng)管，當(dāng)把手放在管口時(shí)，應(yīng)能感受到較強(qiáng)的吸力；在氣門室罩蓋上拆下PCV閥，把手放在閥體端時(shí)，應(yīng)能感受到較強(qiáng)的吸力，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提升，吸力應(yīng)減小。在PCV管路連接正常的情況下，用鉗子不斷夾松PCV軟管，應(yīng)能聽到閥體開關(guān)閉合“咔噠”聲。除此之外，還要檢查PCV的軟管、通氣管有無(wú)老化、滲漏等不良現(xiàn)象。

3.2 PCV系統(tǒng)的維護(hù)

發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，曲軸箱的竄氣通過(guò)PCV閥進(jìn)入到進(jìn)氣管，導(dǎo)入氣缸進(jìn)行燃燒。隨著使用時(shí)間和行駛里程的增加，積碳的堆積對(duì)導(dǎo)致PCV閥的工作異常，所以應(yīng)當(dāng)對(duì)PCV閥進(jìn)行清潔。

選用合適的工具，從發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上拆下PCV閥，檢查閥體的工作狀況，殼體有無(wú)損害。使用化油器清洗劑對(duì)PCV閥體進(jìn)行清洗，去除積碳。使用風(fēng)槍將清洗劑吹除，PCV閥處于干凈狀態(tài)，裝車使用，檢查清潔的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置，對(duì)于現(xiàn)代汽車來(lái)講是很重要的，它的工作狀況關(guān)系到整車的性能。因此在汽車維護(hù)作業(yè)中，維修人員應(yīng)當(dāng)注意此系統(tǒng)的檢查，并按里程或使用時(shí)間進(jìn)行閥體的清潔作業(yè)，確?？蛻舻恼Ｓ密嚒Ｗ鳛橄M(fèi)者來(lái)講，在汽車日常維護(hù)作業(yè)中，也應(yīng)當(dāng)對(duì)PCV系統(tǒng)進(jìn)行檢查，在發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工況下，它的工作狀態(tài)有無(wú)異常及相應(yīng)的管路檢查，確保曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)正常。只有這樣，才能確保發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)工作良好，延長(zhǎng)機(jī)油的更換周期和發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命，節(jié)省養(yǎng)車成本。

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